摘要:锚杆支护是煤矿掘进巷道中应用较为广泛的支护技术,为煤矿掘进作业创造安全环境。锚杆支护技术专业性强,涉及的细节较多,为保证各施工内容认真落实到位,煤矿开采单位应做好锚杆支护技术研究,明确施工的重点与难点,做好施工各环节监督。本文简单阐述锚杆支护作用原理,以及在煤矿掘进巷道应用中应遵守的原则,提出相关的应用策略,以供参考。
关键词:锚杆支护技术;煤矿;巷道;应用
煤炭资源是一种重要资源,近年来,随着开采工作的不断深入,煤矿开采难度越来越大,给煤矿掘进巷道支护工作提出越来越高要求,因此,为保证煤矿开采的安全性,煤矿开采单位应提高认识,加强锚杆支护技术的应用研究,为其更好的应用做好铺垫。
一、锚杆支护技术的作用原理
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用,能很好的保证巷道的安全性与稳定性,基于其具有以下作用原理:首先,悬吊作用。借助锚杆将直接顶板吊挂在老顶之上,或将松动的围岩和松动区外坚固、完整的岩体相连,避免岩块冒落。其次,组合梁作用。应用锚杆连接并紧固层状岩体的各层,将岩层组合为和铆钉类似的加固组合梁,使得岩层的整体抗弯能力明显增强。研究发现,荷载相同时,组合后的组合梁与未组合的板梁相比,其内应力与挠度均明显降低。最后,挤压加固拱作用。沿着巷道周边将锚杆按照一定间距径向排列,在预应力作用下,各锚杆周边构成锥形体压缩区,相互重叠联接在一起,围岩中便形成均匀厚度的连续压缩带,不仅能承受地压,而且可避免上部围岩的变形和松动。另外,锚杆还具有楔固作用,即,锚杆穿过围岩中不连续的断面,可有效防止断面发生位移。
二、锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用原则
锚杆支护技术应用中涉及的细节较多,尤其应严格控制相关参数,因此,为保证锚杆支护质量,在煤矿掘进巷道中应用时,应注重遵守以下原则:
首先,综合评估原则。为保证锚杆支护的安全性,设计锚杆时,应做好煤矿地质力学评估,包括进行短锚拉拔试验、测定围岩力学性质、现场地质条件勘察等,掌握可锚性以及支护工作难以程度。其次,明确步骤原则。为保证锚固设计工作顺利完成,应遵守一定的设计原则,即,先进行初步设计,而后做好锚固效果监测,确定相关的锚固参数,对相关参数进行优化。设计过程中应准确分类围岩,保证设计的科学性与合理性。最后,动态设计原则。设计锚杆支护方案时,应具体情况具体分析,即便是同一矿井,同一煤层,因区域、地段不同,应采取不用的支护参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,设计时还应注意:其一,使用借助数值模拟、理论计算法、工程类比法等进行设计,尤其应用工程类比法设计时,应认真分析相似参考巷道的区别,做相应的更改。其二,应用技术含量高、性能稳定的锚杆产品。如条件较为复杂时,应体现高支护强度和支护等级思想,如围岩较软弱且不稳定、跨度大时,应使用全长锚固或加长锚固等方式。
三、锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用策略
为保证锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用质量,煤矿开采单位应注重以下策略的应用:
1.做好充分施工准备
应用锚杆支护技术时,煤矿开采单位应做好充分的施工准备,尤其应注重以下内容的落实:首先,制定合理的施工方案。煤矿开采单位在对煤矿地质环境充分勘查的基础上,结合锚杆支护技术实际,制定合理的施工方案,构建合理的施工组织,明确施工责任人,做好锚杆支护施工工作部署。其次,做好施工专业培训。因锚杆支护施工的专业性较强,部分施工参数要求严格,施工前应组织施工人员开展施工培训。为施工人员讲解施工规范,施工的重点与难点等,以及施工注意事项等,确保施工人员将施工细节牢记于心。最后,积极完善施工制度。结合锚杆支护技术施工过程,煤矿开采单位应制定严格的上岗制度、施工制度等,保证施工人员尽职尽责的落实施工工作。
2.严格控制成孔质量
成孔是锚杆支护技术施工的基础,保证成孔质量对锚杆支护的顺利施工意义重大。为保证成孔质量,施工时应落实以下内容:首先,严格控制锚杆眼的角度与深度。锚杆布置方向应最大限度的垂直巷道轮廓线,夹角不能小于75°。锚杆眼深度应和锚杆长度匹配,误差应控制在2cm以内。孔深度误差应满足规程要求。其次,锚杆眼孔径还应和树脂药卷直径、锚杆直径匹配。锚固剂的环形壁厚应控制在4~10mm范围,如孔径允许,应使用大直径树脂卷。最后,安装锚杆前进行压风扫孔,将孔中的岩渣、积水清理干净。同时,认真检查锚固剂、锚杆质量禁止使用不符合设计要求及规范的材料。
3.注重锚固过程监督
为保证锚杆支护施工质量,做好施工锚固过程监督尤为重要。首先,施工中,要求施工人员使用专业设备,尤其应充分拌和树脂锚固剂。同时,确保搅拌树脂锚固剂、上托盘、拧紧螺母等操作一次快速完成,杜绝使用风锤或锤击方式进行锚杆的安装。其次,严格控制施工参数。岩巷及顶板锚杆螺母拧紧力矩不能低于300N.m,锚固力不能小于80KN。煤巷帮锚杆拧紧力矩不能小于200N.m,锚固力矩不小于60KN。最后,做好锚杆安装质量检查。锚杆丝扣外露长度不能超过40mm,需要注意的是上紧锚杆后仍留有丝扣。网应将将顶帮岩煤体封闭,金属网搭接长度控制在100mm,接扣间距不能超过50mm。
四、结论
众所周知,煤矿开采危险性高,保证安全是第一要务,尤其使用锚杆支护技术进行巷道支护施工时,煤矿开采单位应提高认识,做好锚杆支护技术应用研究。本文通过研究得出以下结论:
(1)煤矿开采单位应做好锚杆支护技术理论学习,了解锚杆支护施工步骤以及应注意的问题,明确锚杆支护技术应用应遵守的原则,为锚杆支护施工的顺利进行做好铺垫。
(2)锚杆支护施工时,为保证施工质量,确保各施工细节认真落实,既要做好充分的施工准备,又要严格控制成孔质量,另外,还应做好锚固过程监督,尤其做好施工参数控制。
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论文作者:王杰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
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